Kwant energii (w
mechanice kwantowej
) – porcja
energii
jaką może pochłonąć lub jaką może przekazać układ w pojedynczym akcie oddziaływania z innym układem (np.
atom
z
fotonem
).
W
fizyce klasycznej
energia może być wymieniana w dowolnych
porcjach
, w mechanice kwantowej mikroukłady mogą wymieniać energię tylko w porcjach o dozwolonej wielkości. Ponieważ w większości procesów fizycznych kwanty energii są bardzo małe w porównaniu z całkowitą wymienianą energią, fizyka klasyczna bardzo dobrze opisuje wiele zjawisk.
W
1900
Max Planck
podał wzór na rozkład energii promieniowania
ciała doskonale czarnego
, który był zgodny z obserwacjami. W celu wyprowadzenia tego wzoru założył, że energia promieniowania cieplnego wysyłanego przez
ciało
jest emitowana przez
oscylatory
, które mogą mieć tylko określone, dyskretne energie. Koncepcja początkowo została poddana krytyce, ponieważ była przyjęta
ad hoc
do wyjaśnienia tylko określonego zjawiska i wydawała się sztuczna. Lecz wkrótce stała się
kamieniem węgielnym
, na którym został zbudowany gmach mechaniki kwantowej.
Wkrótce po sformułowaniu przez Plancka tej hipotezy
Albert Einstein
doszedł do wniosku, że
promieniowanie elektromagnetyczne
jest wysyłane i pochłaniane również w określonych porcjach (
kwantach
) energii zależnych od częstości promieniowania, które obecnie nazywamy fotonami
gdzie ν oznacza
częstotliwość
promieniowania, h
stałą Plancka
.